การแนะนำสารเติมแต่งสำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

สารประกอบอินทรีย์
ตัวแทนนิวเคลียสอินทรีย์มีข้อได้เปรียบของปริมาณขนาดเล็กผลกระทบอย่างรวดเร็วและความเข้ากันได้ดีและได้กลายเป็นฮอตสปอตการวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หมวดหมู่ที่ค่อนข้างเติบโตที่บ้านและต่างประเทศส่วนใหญ่มีความเข้มข้นในสองประเภทของ Hydrazine และ Amide ผู้ผลิตหลักคือ Nissan Chemical, สถาบันวิจัยเคมีชานซีและอื่น ๆ
(1) Hydrazides
Hydrazides เป็นสารประกอบที่มีกลุ่ม R1 - ConhnH - R2 ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิกและอนุพันธ์ของพวกเขาด้วยไฮดราซีนหรืออัลคิลแทนไฮดราซีน ในปัจจุบันสายพันธุ์หลักของกรด polylactic พิเศษ hydrazide นิวเคลียสนิวเคลียสเป็นสารประกอบ arylhydrazide
Asahi Kawamoto และคณะ สังเคราะห์ชุดของสารนิวเคลียสของไฮดราไซด์และทดสอบผลกระทบของสารเหล่านี้ต่อการตกผลึกของ PLA ผลการศึกษาพบว่ากรด dicarboxylic salicylate hydrazide ส่งเสริมการตกผลึกของ PLA เป็นอย่างมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีม Wang Kezhi ของสถาบันวิศวกรรมเคมี Shanxi ได้เปิดตัวตัวแทน PLA Nucleating ด้วยชื่อแบรนด์ TMC-300 และ TMC-306 เป็นครั้งแรกในประเทศจีน พบว่าเวลาครึ่งผลึกของ PLA ลดลงเหลือ 40s และอุณหภูมิการตกผลึกที่ไม่ได้รับความร้อนและผลึกของ PLA เพิ่มขึ้นอย่างมากโดย TMC-300 ที่ 110 ℃และ 0.8% นอกจากนี้ยังพบว่าอุณหภูมิการเสียรูปความร้อน (HDT) สูงถึง 129 ℃หลังจาก PLA ที่มีการแบ่งเบาด้วย TMC-300 รวมกับแป้งแป้ง
(2) เอไมด์
การศึกษาบางอย่างแสดงให้เห็นว่าสารประกอบเอทิล distearamide (EBS, EBH-SA) สามารถส่งเสริมกระบวนการตกผลึกของ PLA ในปี 2549 ตัวแทน PLA นิวเคลียสที่มีโครงสร้าง aryl triamide ได้รับการแนะนำโดย Niken Riken Corporation เมื่อเร็ว ๆ นี้ Nissan Chemical ได้เปิดตัวชุดตัวแทนนิวเคลียสภายใต้ชื่อแบรนด์ Ecopromote มีรายงานว่าตัวแทนนิวเคลียสไม่เพียง แต่สามารถเพิ่มความเร็วในการตกผลึกของ PLA แต่ยังปรับปรุงอุณหภูมิการเสียรูปความร้อนและความโปร่งใสของ PLA
ในเวลาเดียวกันทีม Wang Kezhi ของสถาบันวิจัย Shanxi Chemical ได้เป็นผู้นำในการเปิดตัวตัวแทนโพลีอะไมด์ PLA กับแบรนด์ TMC-328 ในประเทศจีนเปิดถนนสายใหม่สำหรับการวิจัยและพัฒนาตัวแทนนิวเคลียสพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในประเทศจีนในประเทศจีน . Bai Hongwei และคณะ จากมหาวิทยาลัยเสฉวนใช้ TMC-328 นิวเคลียสเพื่อผสมผสานกับ PLA และพิสูจน์แล้วว่า TMC-328 สามารถทำโพลีเมอร์ด้วยตนเองใน PLA ละลายผ่านพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลซึ่งจะทำให้เกิดโซ่โมเลกุล PLA เพื่อยึดติดกับการเจริญเติบโต
(3) เกลืออินทรีย์
Organophosphates ยังเป็นตัวแทน PLA nucleating ที่มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม ผลการวิจัยพบว่าสารนิวเคลียสชนิดนี้สามารถส่งเสริมการเติบโตของการตกผลึกของ PLA ได้ดีและสามารถปรับเมล็ดได้ดีเอฟเฟกต์ดีกว่าสารนิวเคลียสอนินทรีย์เช่นแป้งแป้ง
ตัวแทน PLA nucleating กับแบรนด์ TMC-210 ได้รับการพัฒนาและเปิดตัวโดยทีม Wang Kezhi ของสถาบันวิศวกรรมเคมีของ Shanxi ได้เพิ่มอุณหภูมิการตกผลึกและความเป็นผลึกของ PLA ในระหว่างกระบวนการตกผลึก นอกจากนี้อุณหภูมิการตกผลึกของ PHA สามารถเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ตัวแทน Lak Series Nucleating ประกาศและเปิดตัวโดย บริษัท Takemoto Oil & Fat Fat ในญี่ปุ่นก็ประสบความสำเร็จในการปรับเปลี่ยนการตกผลึกของกรด polylactic
(4) เคมี supramolecular
ประเภทตัวแทนของสารเคมีนิวเคลียส supramolecular คือ calixarene และ cyclodextrin การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าสารนิวเคลียสดังกล่าวสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการตกผลึกของกรดโพลีแลคติค แต่ไม่มีพันธุ์อุตสาหกรรมที่ครบกำหนด
(5) วัสดุพอลิเมอร์
สารนิวเคลียสของวัสดุพอลิเมอร์รวมถึงกรด polyglycolic และอนุพันธ์ของมันกรด polyglycolic และอนุพันธ์และโพลีเอสเทอร์ทั้งหมด ในหมู่พวกเขาสิ่งที่ศึกษามากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายคือ PLLA/PDLA stereopsis การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าผลึกของ stereomorphs สามารถเกิดขึ้นได้ก่อนที่ homopolymers ของ PLLA หรือ PDLA ที่เรียบง่ายและอัตราการเกิดนิวเคลียสของ stereomorphs นั้นเร็วมากดังนั้นจึงสามารถให้นิวเคลียสคริสตัลจำนวนมากและส่งเสริมอย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการตกผลึกของ PLLA บริสุทธิ์
โดยสรุปการวิจัยเกี่ยวกับตัวแทนนิวเคลียสที่สนับสนุนของ PLA พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้ดำเนินการอย่างกว้างขวางทั้งในและต่างประเทศและได้รับผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ทิศทางการวิจัยและพัฒนาของตัวแทนนิวเคลียส PLA ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงความต้านทานความร้อนความโปร่งใสและพฤติกรรมการตกผลึกของ PLA ในเวลาเดียวกันตัวแทนนิวเคลียสที่มีประสิทธิภาพสูงสีเขียวและไม่เป็นอันตรายก็เป็นหนึ่งในทิศทางหลักของการพัฒนาในอนาคต